變電站電纜雷擊感應(yīng)過電壓機(jī)理及防護(hù)措施研究.pdf

1、變電站的電磁環(huán)境主要包括正常運(yùn)行時的電磁場和暫態(tài)空間電磁場以及短路、雷電流和開關(guān)操作時產(chǎn)生的電磁暫態(tài)對二次系統(tǒng)的干擾，而二次系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性對變電所的運(yùn)行起決定性作用。因此本文主要研究的是雷擊變電站后通過避雷針引下線進(jìn)入地網(wǎng)后，在地網(wǎng)接地體上引起電位不均勻，對二次電纜產(chǎn)生的干擾。 本論文主要有三部分構(gòu)成。第一部分分析了變電站電纜電磁耦合途徑和電磁耦合模型；第二部分建立地網(wǎng)的集中參數(shù)模型，用ATP-EMTP計(jì)算出雷電壓在地網(wǎng)中的分

2、布；第三部分是根據(jù)電纜幾何參數(shù)計(jì)算出電纜的阻抗參數(shù)，建立分布參數(shù)模型，通過相模變換將其解耦，用ATP—EMTP計(jì)算得到了電纜芯與屏蔽層間的電壓差，并提出相應(yīng)的防護(hù)措施。 通過計(jì)算得到結(jié)論：雷電流進(jìn)入地網(wǎng)后在注入點(diǎn)的附近電壓很快降落到很低；相同幅值的雷電流，波頭時間越短的雷電流在接地網(wǎng)和電纜芯屏之間上產(chǎn)生的電壓要越高；雷電流從地網(wǎng)中心點(diǎn)流入，電流對稱地分散到地網(wǎng)的四面八方；相同幅值和波形參數(shù)下的雷電流作用地網(wǎng)時，在地網(wǎng)中心點(diǎn)注入雷

3、電流時在電纜芯線與屏蔽層間產(chǎn)生的干擾電壓要比在地網(wǎng)邊角處注入時產(chǎn)生的干擾電壓要高很多；在波形相同的雷電流的作用下，在電纜芯線上產(chǎn)生的干擾電壓與雷電流幅值的大小大致成正比關(guān)系；隨著土壤電阻率的增加，在電纜末端芯與屏蔽層間的電壓差將急劇增加；隨著電纜長度的增加，電纜末端的芯與屏蔽層間的電壓差亦將增加；電纜末端的芯與屏蔽層間的電壓差幾乎不隨電纜埋深的變化而變化；在同一個雷電流的作用下，當(dāng)電纜在電纜屏蔽層兩端接地時在電纜芯線上產(chǎn)生的干擾電壓，要